Ein Team von Paläontologen am Museum für Naturkunde Berlin konnte in einer neuen Studie nachweisen, dass ein entfernter fossiler Verwandter heute lebender Amphibien, Micromelerpeton credneri, bereits in der Lage war, seine durch Verletzungen und Bisse amputierten Beine zu regenerieren. Die wissenschaftlichen Untersuchungen an diesen außergewöhnlichen Fossilien sind von der Hoffnung getrieben, die Erkenntnisse eines Tages auch in der Humanmedizin anwenden zu können.
Unter heutigen vierfüßigen Wirbeltieren (Tetrapoden), zu denen auch Säugetiere und somit wir Menschen gehören, sind nur Salamander in der Lage, ihre Beine zu regenerieren - und zwar wenn nötig wiederholt und während ihres ganzen Lebens. Warum ausgerechnet Salamander dies können und wie diese Regeneration initiiert und koordiniert wird, ist bisher nicht vollständig verstanden und Gegenstand eines großen und aktiven Forschungsfeldes. Nicht zuletzt sind die Untersuchungen von der Hoffnung getrieben, die Erkenntnisse eines Tages auch in der Humanmedizin anwenden zu können.
„Traditionell wurde angenommen, dass die Fähigkeit, Beine komplett zu regenerieren sehr spezifisch für Salamander ist und sich erst spät entwickelt hat. Dass schon Micomeleperton aus dem Unteren Perm vor 300 Millionen Jahren seine Beine regenerieren konnte zeigt, dass das Regenerationsvermögen der Extremitäten und die genetische Grundlage dahinter viel älter ist als bisher angenommen.“ sagt Nadia Fröbisch, Koautorin der Studie.
Basierend auf Fossilmaterial von Micromelerpeton aus den wissenschaftlichen Sammlungen des Museums für Naturkunde Berlin, des Paläontologisches Museums in Nierstein, des Staatlichen Museums für Naturkunde Stuttgart und des Instituts für Geowissenschaften der Johannes Gutenberg Universität Mainz, konnten die Wissenschaftler in einer Vielzahl von Stücken besondere Fehlbildungen in den Händen und Füßen nachweisen, die Verschmelzungen von Knochenelementen, Knochensporne oder zu viele oder zu wenige Finger und Zehen umfassen.
„Diese Art der Fehlbildungen und ihre Position in den Händen und Füßen sind sehr spezifisch und treten bei modernen Salamandern nur in regenerierten Extremitäten auf. Dass wir diese Art von Fehlbildungen nun in dem 300 Millionen Jahre alten Micromelerpeton finden, ist ein starker Hinweis darauf, dass die gleichen, oder sehr ähnliche entwicklungs- und molekularbiologische Mechanismen der Regeneration bereits in diesem entfernten Verwandten der modernen Amphibien agiert haben“ sagt Constanze Bickelmann, Koautorin der Studie.
Die neuen Erkenntnisse aus dem Fossilbericht werfen eine neue Perspektive auf die Evolution von Regenerationsvermögen und somit möglicherweise auch auf molekularbiologische Untersuchungen. Dass überhaupt Hinweise auf Regeneration im Fossilbericht erhalten sind, ist dabei besonderes Glück und sehr ungewöhnlich.
„Micromelerpeton stammt aus Ablagerungen fossiler Seen des Saar-Nahe Becken in Südwestdeutschland mit herausragenden Erhaltungsbedingungen für die Fossilien. Wir kennen hunderte von Stücken aus diesen Lokalitäten, die eine solch detaillierte Studie erst ermöglicht haben“ erklärt Dr. Florian Witzmann, Koautor der Studie. Fröbisch fügt hinzu: „2014 Jahr ist das Jahr des Salamanders, aber immer mehr Amphibien sind vom Aussterben bedroht, derzeit ein Drittel der ca. 7000 bisher bekannten Amphibien-Arten. Das ist besonders traurig, da sie für moderne Ökosysteme extrem wichtig sind und es noch so viel gibt was wir von ihnen auch über uns selbst lernen können.“
Veröffentlichung: Der Artikel wird am 24.9.2014 der Zeitschrift Proceedings of the Royal Society B publiziert.
Fotos erhalten Sie unter:
http://download.naturkundemuseum-berlin.de/presse/Beinregeneration
Credit: MfN Berlin, Hwa-Ja Götz, Kalliopi Monoyios – Science Illustration & Communication
Die Fotos können zur Berichterstattung in Zusammenhang mit der Pressemeldung kostenfrei verwenden werden.
Die Abbildung zeigt ein Foto und Lebendrekonstruktion des fossilen Amphibs Micromelerpeton. Die Regeneration der Vorderextremität ist in der Sequenz angedeutet und resultiert in einer Hand mit Fehlbildung.